JP2003202004A - 流体圧シリンダおよびクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンロッドを所定の位置で固定すること
ができ、固定された位置においてピストンロッドに対し
てばね力を加えることができるようにする。 【解決手段】 シリンダ本体２３内には前進用流体室２
６ａと後退用流体室２６ｂとを区画するピストン２５が
組み込まれ、ピストン２５にはピストンロッド１８のピ
ストン２５に対する前進方向のストロークを規制するロ
ック用スリーブ４２が固定されている。ロック用スリー
ブ４２には遊びストロークを有する係合溝５２が形成さ
れ、この係合溝５２にはロック部材５１が係合して、ピ
ストン２５が前進限位置にまで移動すると、ピストン２
５はロック部材５１により遊びストローク以上の移動が
規制される。ロック部材５１が係合溝５２に係合した状
態のもとでは、前進用流体室２６ａ内の流体が排出され
てもばね部材４４によりピストンロッド１８に対して前
進方向のばね力が加えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧縮空気などの流体
の圧力によりロッドを軸方向に往復動する流体圧シリン
ダに関し、特にパネル材を位置決め固定するためのクラ
ンプ装置に適用して有用な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、自動車車体はそれぞれ車体を
構成する複数のパネル材をスポット溶接などの接合手段
によって組立てることにより形成される。自動車車体を
組立てるにはたとえば、特開平4-283034号公報に示され
るように、パネル材を搬送台車にクランプ部材により締
結した状態として、所定の間隔ごとに配置された作業ス
テージを有する車体組立ラインに搬送台車を移動させな
がら、各々の作業ステージでスポット溶接などの所定の
組立作業を行うようにしている。車体組立ラインの最終
ステージと最初のステージとを復帰ラインにより連結す
れば、搬送台車は循環使用することができる。

【０００３】搬送台車には、パネル材を位置決めした状
態のもとでパネル材を固定するためにクランプ部材を設
ける必要がある。このクランプ部材を空気圧シリンダに
よって駆動する場合には、搬送台車が移動している状態
のもとでは、クランプ部材を作動させるための空気圧シ
リンダに空気圧を供給する配管を搬送台車から取り外さ
なければならない。したがって、最初のステージと最終
ステージとにおいては搬送台車に設けられたクランプ部
材作動用の空気圧シリンダに圧縮空気を供給してクラン
プ部材を開閉作動させるようにしているが、これらの中
間のステージを搬送台車が移動する際には配管を搬送台
車から取り外した状態とし、さらにパネル材をクランプ
位置に保持する必要がある。

【０００４】そのために、クランプ部材を作動させるた
めの空気圧シリンダに対する空気圧の供給を停止した状
態でピストンロッドを制動させるために、ブレーキを有
する空気圧シリンダを用いることがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブレー
キ付きの空気圧シリンダは、クランプ部材に連結される
ピストンロッドが緩むことを防止するようにしており、
クランプ力をクランプ部材に加え続けることはできな
い。したがって、搬送過程にクランプ部材に衝撃力が作
用してクランプ部材が緩むと、パネルにはクランプ力つ
まり締結力を加えることができずに、パネル材が緩むこ
とがある。

【０００６】本発明の目的は、ピストンロッドを所定の
位置で固定することができるとともに、固定された位置
においてピストンロッドに対してばね力を加えることが
できるようにした流体圧シリンダを提供することにあ
る。

【０００７】本発明の他の目的は、流体圧により駆動さ
れるピストンロッドを有するシリンダを用いてパネル材
をクランプする場合に、シリンダに対する流体圧の供給
を停止してもパネル材にクランプ力を加えることができ
るクランプ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の流体圧シリンダ
は、一端にエンドカバーが取り付けられ他端にロッドカ
バーが取り付けられたシリンダチューブを有するシリン
ダ本体と、前記シリンダチューブ内に軸方向に往復動自
在に装着され、前進用流体室と後退用流体室とを区画す
るピストンと、前記シリンダ本体に軸方向に往復動自在
に装着され、前記ロッドカバーから外部に突出するピス
トンロッドと、前記シリンダ本体に前記ピストンロッド
に向けて進退移動自在に設けられ、前記ピストンロッド
が前進方向あるいは後退方向のストローク端にまで移動
したときに前記ピストンの戻り移動を規制するロック部
材と、前記ピストンロッドが前記ストローク端の位置ま
で移動した状態のもとで、前記ピストンロッドに前進方
向あるいは後退方向のばね力を付勢するばね部材とを有
し、前記ロック部材により戻り移動が規制された状態の
もとでは、前記流体室内の流体が排出されても、前記ば
ね部材により前記ピストンロッドに対してばね力を加え
ることを特徴とする。

【０００９】本発明のクランプ装置は、一端にエンドカ
バーが取り付けられ他端にロッドカバーが取り付けられ
たシリンダチューブを有するシリンダ本体と、前記シリ
ンダチューブ内に軸方向に往復動自在に装着され、前進
用流体室と後退用流体室とを区画するピストンと、前記
シリンダ本体に軸方向に往復動自在に装着され、前記ロ
ッドカバーから外部に突出するピストンロッドと、前記
ピストンロッドに連結され、前記ピストンロッドの前進
移動によりワークをクランプするクランプアームと、前
記シリンダ本体に前記ピストンロッドに向けて進退移動
自在に設けられ、前記ピストンロッドが前進方向あるい
は後退方向のストローク端にまで移動したときに前記ピ
ストンの戻り移動を規制するロック部材と、前記ピスト
ンロッドが前記ストローク端の位置まで移動した状態の
もとで、前記ピストンロッドに前進方向あるいは後退方
向のばね力を付勢するばね部材とを有し、前記ロック部
材により戻り移動が規制された状態のもとでは、前記流
体室内の流体が排出されても、前記ばね部材により前記
ピストンロッドを介して前記クランプアームに対してば
ね力を加えることを特徴とする。

【００１０】本発明の流体圧シリンダおよびクランプ装
置は、前記ピストンロッドを前記ピストンに対して軸方
向に移動自在に前記シリンダ本体に装着し、前記ピスト
ンロッドの前記ピストンに対する軸方向移動を規制する
ロック用スリーブを前記ピストンに固定し、前記ロック
部材が係合する係合溝を遊びストロークを設けて前記ロ
ック用スリーブに形成し、前記ばね部材を前記ピストン
と前記ピストンロッドとの間に装着したことを特徴とす
る。また、前記ピトンロッドを前記ピストンに固定し、
前記ロック部材が接触する傾斜面を有する係合部材を前
記ピストンロッドに固定し、前記ばね部材を前記ロック
部材に設けて前記ばね部材のばね力を前記ロック部材と
前記係合部材とを介して前記ピストンロッドに伝達する
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１は搬送台車によって自動車車体を構成
するパネル材を搬送するようにした自動車車体の組立ラ
インの一部を示す平面図である。搬送台車１０は複数の
車輪１１を有し、最初のステージＳ1から最終のステー
ジＳnまで走行する。最初のステージＳ1では車体を構成
するパネル材がワークＷとして搬送台車１０に搬入さ
れ、最終のステージＳnでは所定の組立作業が終了した
ワークＷが搬送台車１０から取り外されることになる。
それぞれの搬送台車１０にはワークＷをクランプつまり
締結するためのクランプ装置１２が設けられている。図
１においては、それぞれの搬送台車１０には２つずつク
ランプ装置１２が設けられているが、ワークＷのサイズ
などに応じて任意の数のクランプ装置１２を搬送台車１
０に設けることができる。

【００１３】図２はクランプ装置１２を示す拡大正面図
であり、搬送台車１０にはワークＷを支持するワーク支
持台１３が設けられ、この支持台１３には支持台１３と
によりワークＷをクランプするためのクランプアーム１
４がピン１５ａを中心に揺動自在に装着されている。支
持台１３には流体圧シリンダ１６がこれに固定されたク
レビス１７の部分でピン１５ｂにより揺動自在に装着さ
れており、流体圧シリンダ１６のピストンロッド１８が
クランプアーム１４にピン１５ｃにより連結されてい
る。クランプアーム１４はピストンロッド１８が前進移
動つまり流体圧シリンダ１６の内部から突出する方向に
移動し、所定のストローク端の位置まで移動するとワー
クＷをクランプすることになる。

【００１４】図３は図２に示された流体圧シリンダ１６
を拡大して示す断面図であり、この流体圧シリンダ１６
はシリンダチューブ２０と、これの一端に取り付けられ
るエンドカバー２１と、他端に取り付けられるロッドカ
バー２２とを備えたシリンダ本体２３を有している。ロ
ッドカバー２２はロック用筒体２４を介してシリンダチ
ューブ２０の他端に取り付けられており、この筒体２４
はシリンダ本体２３を構成している。

【００１５】シリンダチューブ２０内には軸方向に往復
動自在にピストン２５が装着されており、このピストン
２５によってシリンダチューブ２０内は前進用流体室２
６ａと、後退用流体室２６ｂとに区画されている。この
ピストン２５は前進用流体室２６ａに圧縮空気を供給す
るとロッドカバー２２に向けて前進移動し、後退用流体
室２６ｂに圧縮空気を供給するとエンドカバー２１に向
けて後退移動することになる。ピストン２５はシール材
２７ａが設けられた第１ディスク２７と、円筒部２８ａ
を有する第２ディスク２８と、頭部２９ａが設けられた
ねじ部材２９とを有し、第２ディスク２８の円筒部２８
ａの内周面に形成された雌ねじにねじ部材２９の雄ねじ
２９ｂをねじ結合することによって、第１と第２のディ
スク２７，２８とねじ部材２９とによりピストン２５が
組立てられることになる。

【００１６】図４（Ａ）は図３に示されたロッドカバー
２２を示す半断面図であり、図４（Ｂ）は同図（Ａ）に
おける矢印Ｂ−Ｂ線方向から見た側面図であり、図４
（Ｃ）は同図（Ａ）におけるC−C線に沿う断面図であ
り、図４（Ｄ）は同図（Ｃ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断
面図である。図４（Ｃ）に示すように、ロッドカバー２
２には３つの給排ポート３１が形成されており、使用状
態に応じていずれか１つの給排ポートに給排用のホース
や配管を接続することができる。使用しない給排ポート
３１はプラグ３１ａにより閉塞され、使用される給排ポ
ートには流路切換弁を介して空気圧源と排気ポートとホ
ースや配管により接続され、給排ポート３１は流路切換
弁によって空気圧源と排気ポートとに切り換えられて接
続される。

【００１７】図４（Ｃ）に示すように、ロッドカバー２
２の内部にはガイド筒体３２が組み込まれており、ガイ
ド筒体３２の外周面には３つの給排ポート３１と連通す
る凹溝３３が形成され、この凹溝３３とガイド筒体３２
の内部とを連通させる連通孔３４には絞り３５が設けら
れている。したがって、それぞれの給排ポート３１は絞
り３５を介して後退用流体室２６ｂに連通するようにな
っている。一方、図４（Ｄ）に示すように、ロッドカバ
ー２２の内側端面とガイド筒体３２の内部とを連通させ
る連通流路３６にも絞り３７が設けられている。

【００１８】図３に示すように、エンドカバー２１にも
同様に３つの給排ポート３８がそれぞれ前進用流体室２
６ａに連通して形成されており、使用状態に応じていず
れか１つの給排ポートに給排用のホースや配管を接続す
ることができる。使用しない給排ポート３８はプラグ３
８ａにより閉塞され、使用される給排ポートには流路切
換弁を介して空気圧源と排気ポートとホースや配管によ
り接続され、給排ポート３８は流路切換弁によって空気
圧源と排気ポートとに切り換えられて接続される。それ
ぞれの給排ポート３８と前進用流体室２６ａとの間に
は、前述した絞りと同様の絞りが組み込まれている。

【００１９】ピストンロッド１８はシリンダ本体２３に
軸方向に往復動自在に装着されており、ピストンロッド
１８は図２に示されるようにクランプアーム１４にピン
結合されることになる。このピストンロッド１８はピス
トン２５に固定されておらず、その後端部を覆うように
ピストン２５を構成するねじ部材２９の頭部２９ａには
ロック用スリーブ４２がねじ結合されており、このロッ
ク用スリーブ４２の内部に形成されたストッパ面４２ａ
に当接するストッパ４３がピストンロッド１８にねじ結
合されている。したがって、ピストンロッド１８はスト
ッパ４３とストッパ面４２ａとの間により設定されるス
トロークＳaの範囲では、ピストン２５に対して軸方向
に移動することができる。

【００２０】ロック用スリーブ４２の内部にはピストン
ロッド１８とピストン２５の間に位置させてばね部材４
４が組み込まれている。このばね部材４４は断面が矩形
のコイル線からなる圧縮コイルばねであり、このばね部
材４４によってピストンロッド１８にはピストン２５に
対して前進方向のばね力が加えられている。ピストン２
５を構成するねじ部材２９の頭部２９ａにはピストンロ
ッド１８の後端面に接触する受け部材２９ｃが設けられ
ている。

【００２１】シリンダ本体２３を構成するロック用筒体
２４には、ロックシリンダ４５が取り付けられており、
このロックシリンダ４５はロッドカバーとシリンダチュ
ーブとが一体に形成されたシリンダ本体４６を有し、シ
リンダチューブ内にはロックピストン４７が軸方向に往
復動自在に組み込まれている。シリンダ本体４６に固定
されるカバー４８とロックピストン４７との間にはばね
部材４９が組み込まれており、このばね部材としては圧
縮コイルばねが使用され、ロックピストン４７にはこの
ばね部材４９により前進方向のばね力が加えられてい
る。

【００２２】ロックピストン４７に固定されたピストン
ロッドはロック部材５１となっており、後退用流体室２
６ｂに突出し、このロック部材５１が係合する係合溝５
２がロック用スリーブ４２に形成されている。ロック部
材５１に対応してロック用スリーブ４２の先端部には、
先端面から後方に向かうに従ってロックシリンダ４５に
接近するように傾斜した傾斜面５３が形成されている。
したがって、ピストン２５が後退限位置から前進限位置
に向けて前進移動してストローク端に近づくと、ばね力
によってロック用筒体２４の内部に突出しているロック
部材５１は傾斜面５３に案内されて後退移動し、係合溝
５２に入り込んで係合する。ロック部材５１をばね力に
抗して後退移動させるために、シリンダ本体４６には後
退用流体室２６ｂと連通する連通路５４が形成され、連
通路５４はロックシリンダ４５内の流体室４６ａに連通
している。したがって、ピストンロッド１８を後退移動
させるために、給排ポート３１から圧縮空気を供給する
と、後退用流体室２６ｂ内に入り込んだ空気がロックピ
ストン４７をまず後退移動させてロック部材５１と係合
溝５２との係合を解いた後にピストン２５が後退移動す
ることになる。

【００２３】係合溝５２にロック部材５１が係合した状
態のもとでは、係合溝５２はそのストッパ面５２ａとロ
ック部材５１との間にストロークＳbの遊びを有してい
る。したがって、給排ポート３８から前進用流体室２６
ａに圧縮空気を供給することにより、ピストン２５が前
進限位置となった状態のもとで、前進用流体室２６ａ内
の圧縮空気を排出すると、ピストン２５およびこれに取
り付けられたロック用スリーブ４２は、ロック部材５１
にストッパ面５２ａに当接するまで後退移動した後に
は、ロック部材５１とストッパ面５２ａとの当接により
ピストン２５の後退移動が規制される。

【００２４】図５はピストン２５が後退限位置となって
いた状態のもとで、前進用流体室２６ａに圧縮空気を供
給することによって前進限のストローク端に向けて移動
する際におけるピストン２５の位置変化を示す概略図で
ある。ピストン２５が前進限のストローク端に向けて移
動すると、まず、図５（Ａ）に示すようにロック部材５
１が傾斜面５３に接触してロック部材５１はばね力に抗
して後退移動する。図６（Ａ）はロック部材５１が傾斜
面５３に接触する直前の状態を示す。

【００２５】引き続いてピストン２５が前進移動する
と、図５（Ｂ）に示すように、ロック部材５１は係合溝
５２内に入り込む。図５（Ｃ）はさらにピストン２５が
前進移動してピストン２５がストッパ面２４ａに接触す
るストローク端の位置となった状態を示す。この状態は
図３に対応しており、ピストンロッド１８に連結された
クランプアーム１４はクランプ完了位置となる。この状
態のもとで前進用流体室２６ａの圧縮空気を外部に排出
すると、ピストン２５は図５（Ｄ）に示されるように、
ばね力によって遊びストロークＳbに対応したストロー
クＳcだけ後退移動することになるが、ロック部材５１
によってピストン２５はそれ以上の後退移動が規制され
る。したがって、このようにピストン２５が後退移動し
ても、ピストンロッド１８にはばね力が加えられている
ので、ピストンロッド１８は軸方向に移動することな
く、ピストンロッド１８にはばね力が加えられることに
なる。このように作動させるには、ストロークＳaをス
トロークＳbよりも大きく設定することになる。

【００２６】したがって、この流体圧シリンダ１６によ
って図２に示すようにクランプアーム１４を作動させる
場合には、ピストン２５を前進限位置まで移動させるこ
とによりクランプアーム１４によりワークＷがクランプ
される。この状態ではロック部材５１が係合溝５２に係
合するので、前進用流体室２６ａに対する圧縮空気の供
給を停止して内部の空気が外部に排出されても、ピスト
ン２５は図６（Ｂ）に示される位置以上には後退移動す
ることなく、クランプアーム１４に対してはばね部材４
４によるばね力つまりクランプ力を加えることができ
る。

【００２７】図５（Ｅ）はピストンロッド１８にクラン
プアーム１４を連結していない場合にピストン２５を前
進限位置まで移動させた状態を示す。このように、ピス
トンロッド１８をフリーな状態としてピストン２５を前
進限位置まで移動させると、ピストンロッド１８には負
荷が加わっていないので、ばね力によってピストンロッ
ド１８はストッパ４３がストッパ面４２ａに当接するま
で前進移動することになる。このように、ピストンロッ
ド１８はストロークＳaの範囲でピストン２５に対して
軸方向に移動できるので、ワークＷの厚みに誤差があっ
ても、そのストローク内で確実にワークＷをクランプす
ることができる。図６（Ｃ）は図５（Ｅ）に対応する拡
大断面図である。

【００２８】流体圧シリンダ１６に圧縮空気を供給する
ために、図２に示すように搬送台車１０に設けられた給
排ジョイント５５には給排ポート３１に接続される給排
ホース５６ａと、給排ポート３８に接続される給排ホー
ス５６ｂとが接続されており、前進用流体室２６ａと後
退用流体室２６ｂに対する圧縮空気の供給と、内部から
圧縮空気の排出は給排ジョイント５５を介して行われ
る。

【００２９】一方、図１に示す最初のステージＳ1には
搬送台車１０に隣接させて給排ジョイント５７が設けら
れており、この給排ジョイント５７に接続された給排ホ
ースは図示しない空気圧源に流路切換弁を介して接続さ
れている。これらの給排ジョイント５５，５７は、搬送
台車１０が最初のステージＳ1の位置となったときに相
互に連結されて、搬送台車１０の外部に設けられた空気
圧源からそれぞれの流体室２６ａ，２６ｂに対して圧縮
空気を供給することができるとともに、流体室２６ａ，
２６ｂ内の空気を外部に排出することができる。これに
より、クランプアーム１４を開いた状態のもとでワーク
Ｗをワーク支持台１３の上に搬入した後に、クランプア
ーム１４を流体圧シリンダ１６によって閉じることによ
りワークＷを締結することができる。

【００３０】このようにしてワークＷが締結ざれた状態
で搬送台車１０を移動させることにより、搬送台車１０
を車体組立ラインを構成する各ステージにおいて所定の
組立作業を行うことができる。図１に示す最終のステー
ジＳnには後退用流体室２６ｂに圧縮空気を供給するた
めに、台車側の給排ジョイント５５に連結される給排ジ
ョイント５７ａが設けられており、このステージＳnで
クランプアーム１４を開くことにより所定の組立が完了
した後のワークＷをライン外に搬出することができる。

【００３１】次に、前述した流体圧シリンダ１６を用い
たクランプ装置１２によるワークのクランプ手順につい
て説明すると、ピストンロッド１８を後退移動させてク
ランプアーム１４を開くには、給排ジョイント５５，５
７を介して後退用流体室２６ｂに圧縮空気を供給する。
この状態では、ピストン２５は後退限位置となり、ピス
トンロッド１８も後退限位置となり、クランプアーム１
４は開かれてワークＷを搬入することができる。クラン
プアーム１４を閉じるには、前進用流体室２６ａに圧縮
空気を供給する。これにより、ピストン２５およびピス
トンロッド１８は前進移動し、クランプアーム１４は閉
じられる。引き続いてピストン２５が前進移動すると、
傾斜面５３に押されてロック部材５１はばね部材４９の
ばね力に抗して後退移動し、ロック部材５１は係合溝５
２の中に入り込む。

【００３２】図３はピストン２５が前進限位置となった
状態を示しており、ロック部材５１が係合溝５２の中に
入り込んだ状態からピストン２５が前進限位置となる過
程においてクランプアーム１４がワークＷに接触する。
この接触後における前進限位置までのピストン２５の前
進移動においては、ピストンロッド１８が静止状態とな
ってピストン２５が前進移動するので、ピストンロッド
１８はピストン２５に対しては相対的に後退移動するこ
とになる。これにより、ばね部材４４の収縮量に応じた
ばね力がピストンロッド１８に加わり、ピストンロッド
１８を介してクランプアーム１４にばね力が加えられる
ことになる。図３においては、ピストン２５が前進限位
置となるとピストン２５の受け部材２９ｃがピストンロ
ッド１８の端面に接触するように設定されているが、こ
のときに受け部材２９ｃとピストンロッド１８の端面と
の間に隙間が生じるように設定しても良い。

【００３３】このようにクランプアーム１４によってク
ランプされたワークＷを搬送台車１０により搬送する際
には、給排ジョイント５７は台車側の給排ジョイント５
５から外されることになる。外されるとそれぞれの流体
室２６ａ，２６ｂは大気開放の状態となるので、前進用
流体室２６ａに供給されていた空気は外部に排出され
る。これにより、図５（Ｄ）に示すように、ピストン２
５はばね力によって後退移動するが、ロック用スリーブ
４２の係合溝５２にはロック部材５１が係合しているの
で、ストロークＳc以上の後退移動は規制される。この
後退移動の過程では、ばね力によってピストンロッド１
８はピストン２５に対して相対的に前進移動するが、シ
リンダ本体２３に対しては静止した状態を維持し、所定
のばね力がクランプアーム１４に加えられる。したがっ
て、搬送台車１０の搬送過程において搬送台車１０に振
動や衝撃が加わってもワークＷに対するクランプアーム
１４の締結力が緩むことなく、確実にワークＷを保持す
ることができる。

【００３４】最終ステージＳnにおいてワークＷを取り
外すには、後退用流体室２６ｂに圧縮空気を供給する
と、まず、ロックシリンダ４５内の流体室４６ａに圧縮
空気が供給されてロック部材５１がロックピストン４７
により後退移動してロック部材５１は係合溝５３から外
れる。引き続き後退用流体室２６b内への圧縮空気の供
給によりピストン２５は後退移動し、クランプアーム１
４は開かれる。

【００３５】ワークＷが取り外された状態の搬送台車１
０を最初のステージに戻す際に、クランプアーム１４を
閉じた状態に設定するのであれば、前進用流体室２６ａ
に圧縮空気を供給してピストンロッド１８を前進移動さ
せることになる。

【００３６】このように、ピストンロッド１８を前進移
動させた状態のもとでは、ロック用スリーブ４２内に組
み込まれたばね部材４４によってピストンロッド１８に
対してばね力を加えることができるので、この流体圧シ
リンダ１６を車体組立用の搬送台車１０に用いた場合に
は、流体圧シリンダ１６の外径を大きくすることなく、
搬送途中でもクランプアーム１４に対して締結力を加え
続けることができる。

【００３７】図７は他のタイプのクランプ装置を示す拡
大正面図であり、図２と同様の部分が示されている。図
８は図７に示された他の実施の形態である流体圧シリン
ダ１６ａを示す断面図であり、図８においては図３に示
された部材と共通する部材には同一の符号が付されてい
る。

【００３８】図２に示すクランプ装置１２がピストンロ
ッド１８の前進移動つまり押し付け移動によってクラン
プアーム１４を締結動作させるのに対して、図７に示す
クランプ装置１２ａにあっては、ピストンロッド１８の
後退移動つまり引っ張り移動によってクランプアーム１
４を締結動作させるようにしている。このようなクラン
プ動作を行うための流体圧シリンダ１６ａにあっては、
図８に示すように、ロック用筒体２４がシリンダ本体２
３の後端部に設けられており、ロック用筒体２４には、
図３に示したロックシリンダ４５が取り付けられてい
る。

【００３９】ピストンロッド１８の後端部にはばね受け
面６１ａを有するガイドスリーブ６１が取り付けられ、
このガイドスリーブ６１はピストンロッド１８の端部に
ねじ結合されるボルト６２によりピストンロッド１８に
固定されている。

【００４０】ロック用スリーブ４２は、図３に示す場合
と形状が相違しており、傾斜面５３がエンドカバー２１
側に向いており、先端部にはピストン嵌合部４２ｂが形
成されている。ビストン２５はピストン嵌合部４２ｂに
嵌合される第１と第２の２つのリング２７ｂ，２８ｂを
有しており、これらはピストン嵌合部４２ｂにねじ結合
される止めリング６３によりロック用スリーブ４２に固
定されている。ロック用スリーブ４２にはピストンロッ
ド１８のピストン２５に対する後退方向の移動ストロー
クを規制するためのストッパ面４２ａが形成されてお
り、このストッパ面４２ａにはピストンロッド１８に形
成された段差部が当接するようになっている。

【００４１】ガイドスリーブ６１には２つのリテーナ６
４，６５が配置されており、一方のリテーナ６４はガイ
ドスリーブ６１のばね受け面６１ａに接触し、他方のリ
テーナ６５はロック用スリーブ４２に形成された段差面
に接触しており、これらのリテーナ６４，６５の間には
ばね部材４４が設けられている。このばね部材４４によ
ってピストンロッド１８には後退方向のばね力が加えら
れている。

【００４２】図８は後退用流体室２６ｂに圧縮空気を供
給することによって図７に示すようにクランプアーム１
４がワークＷをクランプした状態におけるピストン２５
の位置を示しており、このときにはストッパ面４２ａと
ピストンロッド１８の段差部との間にはストロークＳa
の遊びが形成される。この状態のもとで後退用流体室２
６ｂ内の圧縮空気が排出されると、ロック部材５１が係
合溝５２のストッパ面５２ａに接触するまでピストン２
５は前進移動することになる。この前進移動の過程にお
いては、ピストンロッド１８はシリンダ本体２３に対し
ては静止した状態を保持し、ばね部材４４のばね力がピ
ストンロッド１８を介してクランプアーム１４に伝達さ
れることになる。

【００４３】このように、図８に示す流体圧シリンダ１
６ａはピストンロッド１８が後退移動することによりク
ランプアーム１４を閉じるようにしており、クランプア
ーム１４が閉じた状態のもとでは、前述した実施の形態
と同様にピストンロッド１８にはばね力を加えることが
できる。

【００４４】図９は本発明の他のタイプの流体圧シリン
ダ１６ｂを拡大して示す半断面図であり、この場合には
ピストンロッド１８の後端部に形成された雄ねじ１８ａ
が第２ディスク２８の円筒部２８ａにねじ結合し、ピス
トンロッド１８はピストン２５に固定されている。ピス
トンロッド１８には環状の係合部材６６が固定されてお
り、この係合部材６６にはピストンロッド１８の先端部
側に傾斜面５３が形成され、後端部側に楔面６７が形成
されている。一方、ロック部材５１の先端部にはテーパ
面６８が形成されており、図３に示した場合と同様にピ
ストン２５が前進限位置に向けて移動すると、ロック部
材５１はばね部材４９ａのばね力に抗して後退移動す
る。

【００４５】ピストン２５が前進限位置に近づくと、ロ
ック部材５１は前進移動してそのテーパ面６８が係合部
材６６の楔面６７に接触する。ばね部材４９ａのばね力
はロック部材５１と係合部材６６とを介してピストンロ
ッド１８に伝達され、ピストンロッド１８を介してクラ
ンプアーム１４には所定のばね力が加えられることにな
る。

【００４６】図９に示す流体圧シリンダは図２に示すタ
イプのクランプ装置に適用することができ、ピストンロ
ッド１８が前進移動することによってクランプアーム１
４を締結させることになる。これに対して、図７に示す
タイプのクランプ装置に適用する場合には、ピストンロ
ッド１８の後退移動によってクランプアーム１４を締結
させるために、クランプシリンダ４５をシリンダ本体２
３の後端部に取り付けることになる。また、係合部材６
６の傾斜面５３と楔面６７とを図９に示した場合の逆向
きとしてピストンロッド１８に取り付けることになる。

【００４７】本発明は前記したそれぞれの実施の形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能である。たとえば、この流体圧シリンダ１
６，１６ａ，１６ｂはそれぞれ車体を構成するパネル材
をクランプするために使用されているが、これに限定さ
れることなく、ピストンロッド１８を前進限位置あるい
は後退限位置としたときに、ピストン２５に対する流体
圧の供給を停止してもピストンロッドに所定のばね力を
加える場合であれば、どのような用途にもこの流体圧シ
リンダを適用することができる。

【００４８】この流体圧シリンダは圧縮空気によってピ
ストン２５を移動させるようにしているが、油圧などの
液体の圧力によってピストン２５を往復動するようにし
ても良い。

【００４９】この流体圧シリンダは搬送台車１０に設け
られるクランプ装置１２を駆動するために使用されてい
るが、ロボットアームの先端に取り付けられてパネル材
をクランプして搬送する場合にも適用することができ
る。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、ピストンを前進限位置
や後退限位置にまで移動すると、ロック部材によりピス
トンの戻り移動は規制されるが、ピストンを移動させる
ために流体圧室に供給された流体圧を排出しても、ピス
トンロッドにはばね力が加えられる。したがって、ピス
トンの移動を停止させても、ピストンロッドを介してこ
れにより駆動される部材に対して所定の負荷を加えるこ
とができる。

【００５１】流体圧シリンダを搬送台車に搭載してクラ
ンプアームを駆動するようにすれば、搬送台車が移動す
るときに流体圧の供給が停止されても、確実にクランプ
アームに対してピストンロッドからばね力を加えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】搬送台車によってパネル材を搬送するようにし
て自動車車体の組立ラインの一部を示す平面図である。

【図２】図１に示されたクランプ装置を示す拡大正面図
である。

【図３】図２に示された流体圧シリンダを拡大して示す
断面図である。

【図４】（Ａ）は図３に示されたロッドカバーを示す半
断面図であり、（Ｂ）は同図（Ａ）における矢印Ｂ−Ｂ
線方向から見た側面図であり、（Ｃ）は同図（Ａ）にお
けるC−C線に沿う断面図であり、（Ｄ）は同図（Ｃ）に
おけるＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｅ）はピストンの作動状態を示す概
略図である。

【図６】（Ａ）はロック部材が係合溝に係合した状態で
前進用流体室内の圧縮空気を排出した状態を示し、
（Ｂ）はピストンロッドにクランプアームを連結してい
ない状態のもとでピストンを前進限位置にまで移動した
状態を示す断面図であり、（Ｃ）はピストンが前進限位
置に向かって移動している状態を示す断面図である。

【図７】他のタイプのクランプ装置を示す拡大正面図で
ある。

【図８】図７に示された流体圧シリンダを示す半断面図
である。

【図９】本発明の他のタイプの流体圧シリンダの一部を
示す拡大半断面図である。

【符号の説明】

１０ 搬送台車 １１ 車輪 １２，１２ａ クランプ装置 １３ ワーク支持台 １４ クランプアーム １５ａ〜１５ｃ ピン １６，１６ａ，１６ｂ 流体圧シリンダ １７ クレビス １８ ピストンロッド ２０ シリンダチューブ ２１ エンドカバー ２２ ロッドカバー ２３ シリンダ本体 ２４ ロック用筒体 ２５ ピストン ２６ａ 前進用流体室 ２６ｂ 後退用流体室 ２７ 第１ディスク ２８ 第２ディスク ２９ ねじ部材 ３１ 給排ポート ３２ ガイド筒体 ４２ ロック用スリーブ ４２ａ ストッパ面 ４３ ストッパ ４４ ばね部材 ４５ ロックシリンダ ４６ シリンダ本体 ４７ ロックピストン ４８ カバー ４９ ばね部材 ５１ ロック部材 ５２ 係合溝 ５３ 傾斜面 ５４ 連通路 ５５ 給排ジョイント ５６ａ，５６ｂ 給排ホース ５７ 給排ジョイント ６１ ガイドスリーブ ６１ａ ばね受け面 ６２ ボルト ６３ 止めリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手塚 昌和 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社コガネイ内 (72)発明者 ▲高▼木 裕一 大阪府池田市ダイハツ町１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 抱 博高 大阪府池田市ダイハツ町１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C016 CA04 CA07 CB03 CB11 CC02 CE05 3H081 AA02 AA03 BB03 CC18 DD02 FF11 FF37 FF43 FF44 FF48 HH04 3J022 DA15 EA41 EB03 EC02 ED02 FB01 FB12 FB17 GA06 GA11 GB23 GB24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端にエンドカバーが取り付けられ他端
   にロッドカバーが取り付けられたシリンダチューブを有
   するシリンダ本体と、 前記シリンダチューブ内に軸方向に往復動自在に装着さ
   れ、前進用流体室と後退用流体室とを区画するピストン
   と、 前記シリンダ本体に軸方向に往復動自在に装着され、前
   記ロッドカバーから外部に突出するピストンロッドと、 前記シリンダ本体に前記ピストンロッドに向けて進退移
   動自在に設けられ、前記ピストンロッドが前進方向ある
   いは後退方向のストローク端にまで移動したときに前記
   ピストンの戻り移動を規制するロック部材と、 前記ピストンロッドが前記ストローク端の位置まで移動
   した状態のもとで、前記ピストンロッドに前進方向ある
   いは後退方向のばね力を付勢するばね部材とを有し、 前記ロック部材により戻り移動が規制された状態のもと
   では、前記流体室内の流体が排出されても、前記ばね部
   材により前記ピストンロッドに対してばね力を加えるこ
   とを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の流体圧シリンダにおい
   て、前記ピストンロッドを前記ピストンに対して軸方向
   に移動自在に前記シリンダ本体に装着し、前記ピストン
   ロッドの前記ピストンに対する軸方向移動を規制するロ
   ック用スリーブを前記ピストンに固定し、前記ロック部
   材が係合する係合溝を遊びストロークを設けて前記ロッ
   ク用スリーブに形成し、前記ばね部材を前記ピストンと
   前記ピストンロッドとの間に装着したことを特徴とする
   流体圧シリンダ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の流体圧シリンダにおい
   て、前記ピトンロッドを前記ピストンに固定し、前記ロ
   ック部材が接触する傾斜面を有する係合部材を前記ピス
   トンロッドに固定し、前記ばね部材を前記ロック部材に
   設けて前記ばね部材のばね力を前記ロック部材と前記係
   合部材とを介して前記ピストンロッドに伝達することを
   特徴とする流体圧シリンダ。
4. 【請求項４】 一端にエンドカバーが取り付けられ他端
   にロッドカバーが取り付けられたシリンダチューブを有
   するシリンダ本体と、 前記シリンダチューブ内に軸方向に往復動自在に装着さ
   れ、前進用流体室と後退用流体室とを区画するピストン
   と、 前記シリンダ本体に軸方向に往復動自在に装着され、前
   記ロッドカバーから外部に突出するピストンロッドと、 前記ピストンロッドに連結され、前記ピストンロッドの
   前進移動によりワークをクランプするクランプアーム
   と、 前記シリンダ本体に前記ピストンロッドに向けて進退移
   動自在に設けられ、前記ピストンロッドが前進方向ある
   いは後退方向のストローク端にまで移動したときに前記
   ピストンの戻り移動を規制するロック部材と、 前記ピストンロッドが前記ストローク端の位置まで移動
   した状態のもとで、前記ピストンロッドに前進方向ある
   いは後退方向のばね力を付勢するばね部材とを有し、 前記ロック部材により戻り移動が規制された状態のもと
   では、前記流体室内の流体が排出されても、前記ばね部
   材により前記ピストンロッドを介して前記クランプアー
   ムに対してばね力を加えることを特徴とするクランプ装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のクランプ装置において、
   前記ピストンロッドを前記ピストンに対して軸方向に移
   動自在に前記シリンダ本体に装着し、前記ピストンロッ
   ドの前記ピストンに対する軸方向移動を規制するロック
   用スリーブを前記ピストンに固定し、前記ロック部材が
   係合する係合溝を遊びストロークを設けて前記ロック用
   スリーブに形成し、前記ばね部材を前記ピストンと前記
   ピストンロッドとの間に装着したことを特徴とするクラ
   ンプ装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載のクランプ装置において、
   前記ピトンロッドを前記ピストンに固定し、前記ロック
   部材が接触する傾斜面を有する係合部材を前記ピストン
   ロッドに固定し、前記ばね部材を前記ロック部材に設け
   て前記ばね部材のばね力を前記ロック部材と前記係合部
   材とを介して前記ピストンロッドに伝達することを特徴
   とするクランプ装置。